För att utnyttja stötdämparen till fullo är det viktigt att den ställs in korrekt. Denna guide baseras på information från Pats Corner [11] och förklarar kortfattat hur stötdämparen kan ställas in för bättre prestanda.
Börja med att ställa allt till minsta möjliga dämpning och öka sedan. Skruva på en inställning i taget, det är lätt att skruva bort sig om flera inställningar ändras. Först ska kompressions-dämpningen ställas in för att klara gupp och andra viktiga situationer som till exempel svängar och bromsområden. Föraren bör köra ett eller två varv innan ökning av kompressionen. Detta ska upprepas tills bilen blir stötig och förlorar grepp och däcksamarbete, när detta händer ska inställningarna ändras till den senast optimala inställningen. Vid det här läget kan gastrycket ändras för bättre prestanda.
När kompressionen är inställd bör returen ställas in för att ”styva upp” chassit. Skruva upp returdämpningen lite i taget tills bilen tappar grepp och blir ”skuttig”. Ställ då tillbaka till senaste optimala inställningen för returdämpningen.
Det finns även andra saker som spelar in, till exempel kan olika däck göra att bilen beter sig annorlunda. Slitna däck kan göra att vissa inställningar känns bra men med nya däck kan det ändras.
Att chassit fjädrar kan också påverka, därför vill man ha ett styvt chassi. Om det inte går att få en bra inställning kan det bero på själva dämpenheten och att den måste ändras invändigt.
Nedan är en liten snabbguide hur de olika justeringarna påverkar vägegenskaperna.
Tabell 1. Justeringsguide (översatt från Pats Corner)
Mer kompressionsdämpning Mer returdämpning Mer gas
Låg fart Hög fart Låg fart Hög fart Tryck
4 Diskussion om fjädertyper och stötdämpare
Det finns mängder av olika fjädertyper och de som undersökts i den här rapporten är bara de vanligaste. Vad som dock framgår är att det finns orsaker till att just skruvfjädrar, gasfjädrar och bladfjädrar är vanligast förekommande i fordon. Under avsnittet stötdämpare diskuteras nyttan av att ha många inställningsmöjligheter på stötdämparen.
4.1 Fjädertyper
Det är inte utan anledning som skruvfjädrar är populära, de är billiga att tillverka, kan dimensioneras för stora krafter, långa slaglängder och ändå behålla en låg vikt samt en liten volym.
Om budgeten tillåter kan skruvfjädrar i titan vara ett alternativ som både blir lätt och starkt.
Skruvfjädrar går att integrera på ett smidigt sätt tillsammans med en stötdämparenhet och finns färdiga att köpa i mängder av utföranden vilket underlättar om fjäderstyvheten inte är korrekt från början.
Torsionsfjädrar blir generellt sett tyngre än skruvfjädrar på grund utav hävstången och de infästningar som krävs. Spänningarna i fjädern med η =90 % var över tillåtet för titan. Därför måste en fjäder med lägre materialutnyttjandegrad användas, till exempel η=75 %. Detta ökar vikten på fjädern och tillsammans med vikten på hävstången och infästningar kommer en torsionsfjäder väga avsevärt mer än motsvarande skruvfjäder. Det är dessutom mycket svårt att justera fjäderstyvheten i efterhand, något som är i stort sett nödvändigt på formelbilen.
Gasfjädrar har sin stora fördel i vikten. Ett problem som kan förekomma är så kallad ”stiction”. Det innebär att packningar trycks mot kolven på grund av trycket och får den att fastna bitvis vid låga kolvhastigheter, vilket kan ge en ryckig gång i kolven. Detta är dock oftast inget problem på bättre dämpenheter. En annan fördel är att gasfjädrar på ett smidigt sätt går att integrera i dämpenheten för att ytterligare spara vikt. Dessutom är justeringsmöjligheterna hos fjädern mycket stora eftersom det med lätthet varieras via en ventil.
Bladfjädrar har ett brett spektrum av former, oftast med relativt låg materialverkningsgrad. Med visst arbete på tvärsnitt och material går dock ändå relativt låga vikter att uppnå. En bladfjäder går relativt enkelt att tillverka själv, vilket kan vara en fördel för KTH Racing eftersom en fjäder då kan specialdesignas för att passa i bilen med avseende på form. Nackdelen är att det är svårt att justera hårdheten hos fjädern, men ett sätt att erbjuda viss justering är att kunna variera infästningspunkterna.
Tallriksfjädrar är den fjädertypen som erbjuder störst möjlighet att skapa specialanpassade fjäderkurvor. Det kräver dock mycket arbete för att skapa ett fjäderelement med ett visst beteende.
Fjädrarna har mycket hög materialverkningsgrad, men den kommer inte riktigt till användning när stora slaglängder i kombination med linjär karaktäristik eftersträvas. Vid stapling innebär friktion mellan elementen också att en icke justerbar dämpning infinner sig, vilket inte är en önskvärd egenskap. Istället är det när stora krafter ska tas upp på en begränsad yta som tallriksfjädern är användbar.
4.2 Stötdämpare
Stötdämparens olika inställningar har stor inverkan på köregenskaperna, men det kan vara svårt att använda inställningsmöjligheterna för att optimera bilens prestanda. Det är därför troligt att färre justeringsmöjligheter ger ett bättre resultat eftersom risken att göra fel minskar. Att välja en stötdämpare med mer än vanlig retur- och kompressionsinställning är antagligen inte värt den extra kostnaden eftersom det oftast inte finns tid för mer noggranna justeringar och förarna har, enligt Jon Myhr Wallén på KTH Racing, tidigare år inte haft tillräcklig erfarenhet för att kunna märka små skillnader i inställningarna.
5 Koncept
Utifrån de resultat och analyser som har gjorts har två tänkbara koncept till KTH Racing tagits fram. Det ena bygger på befintliga lösningar beträffande A-armar och stötdämparinfästning och behandlar valet av stötdämpare. Det andra är ett alternativ till dagens system med ordinära A-armar där tanken är att ersätta en A-arm med en integrerad bladfjäder i glasfiberkomposit.